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Maquinaria · Ingeniería · Estructuras y Materiales

Cerchas y tracción y compresión en sus barras

Las estructuras de tracción consisten en elementos conectados en triángulos, que distribuyen cargas. Se puede determinar si cada elemento está siendo sometido a una fuerza de tracción o compresión analizando las fuerzas en los nodos.

Experimento relacionado: Cargas en puentes de celosía →
Cargas en puentes de celosía
Cargas en puentes de celosía: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

Asumimos que una estructura de truss ideal consta de miembros conectados en articulaciones, con cargas aplicadas en dichas articulaciones. Los miembros experimentan principalmente fuerzas a lo largo de su eje.

La fuerza ejercida sobre los vértices es tal que la suma de sus componentes horizontales y verticales es igual a 0. Al examinar los signos de la deformación y la compresión, junto con la referencia, se puede visualizar la trayectoria de transmisión de la fuerza.

Relaciones y condiciones de validez

En cada intersección plana, se utiliza ΣFx=ΣFy=0. La cantidad m=2j−3 se utiliza para determinar la regularidad de una estructura de celosía plana típica y simple.

El simple cumplimiento de los criterios para la vacante no garantiza la estabilidad geométrica. La deformación real de la conexión, la deformación del componente y el daño del material son efectos que se encuentran fuera del modelo de fuerza asumido.

Qué observar en la simulación

Barras a tracción y compresión equilibran cada nudo.

Celosía isostática articulada de pequeñas deformaciones. Se omiten peso propio, pandeo y fallo de uniones. La alarma no simula colapso. No pruebes cargas en puentes reales.

Relaciones y símbolos clave

ΣFx = ΣFy = 0 · m = 2j − 3

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
mNúmero de barras unidades
jNúmero de nudos unidades
Fuerza en la barraFuerza axial en la barraN

Ejemplo resuelto

¿Qué indican las barras azules y rojas?

Tracción y compresión · Barras a tracción y compresión equilibran cada nudo.

Errores frecuentes

  • No es cierto que todos los componentes de una estructura compartan la carga de manera igual.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · University Physics Volume 1 (inglés)